仿真测试技术服务

仿真测试技术服务详解

发布时间:2025/05/27点击次数:

在NVH(Noise, Vibration, Harshness,即噪声、振动与声振粗糙度)领域,仿真测试技术服务是通过计算机建模和数值模拟手段,对车辆、机械或电子产品的NVH性能进行预测、分析和优化的关键技术服务。以下是对我们服务的详细描述:

1. 服务目标

  • 性能预测:在产品设计阶段提前评估NVH表现,减少后期实物测试成本。

  • 问题诊断:识别振动噪声源(如发动机、传动系统、风噪、路噪等)及传递路径。

  • 优化设计:通过仿真指导结构、材料或系统参数的改进,提升舒适性和合规性(如法规噪声限值)。

2. 核心技术方法

(1) 多物理场仿真

  • 振动分析

    • 有限元分析(FEA):模拟结构固有频率、模态振型(如车身弯曲/扭转模态)。

    • 瞬态/频域分析:评估结构在激励下的动态响应(如悬架振动)。

  • 声学分析

    • 边界元法(BEM)声学有限元(FEM):预测车内/外声场分布(如扬声器声学性能)。

    • 统计能量分析(SEA):适用于高频噪声(如风噪、胎噪)的统计建模。

  • 流固耦合(FSI):分析流体与结构的相互作用(如天窗风振、排气系统气流噪声)。

(2) 系统级仿真

  • 多体动力学(MBD):模拟复杂机械系统的运动与振动(如动力总成悬置系统)。

  • 传递路径分析(TPA):量化各路径对噪声振动的贡献(如电机振动通过悬架传递至车内的路径)。

(3) 虚拟样机与数字孪生

  • 建立高保真数字模型,结合实测数据迭代更新,实现全生命周期NVH管理。

3. 典型应用场景

  • 汽车行业

    • 电动车电机啸叫、减速箱齿轮敲击声仿真。

    • 整车路噪与风噪优化(如后视镜气动噪声仿真)。

    • 内饰件异响(Buzz, Squeak & Rattle)预测。

  • 航空航天:舱内噪声抑制、发动机振动传递分析。

  • 家电/电子:压缩机振动、风扇气流噪声仿真。

4. 服务流程

  1. 需求分析:明确测试对象、工况(如转速、载荷)及目标(如降低车内2dB噪声)。

  2. 模型构建:基于CAD/CAE工具建立几何模型,定义材料属性、边界条件。

  3. 仿真计算:运行模态、谐响应、声学辐射等分析。

  4. 结果验证:与试验数据(如激光测振、声学相机)对比,校准模型精度。

  5. 优化建议:提供参数化设计、拓扑优化或阻尼方案。

5. 工具与软件

  • 通用平台:ANSYS、ABAQUS、COMSOL(多物理场耦合)。

  • 专业工具

    • 振动:LMS Virtual.Lab、Altair OptiStruct。

    • 声学:Actran、VA One(SEA专用)。

    • 系统仿真:Simpack、Adams。

  • 定制开发:基于Python/Matlab的自动化脚本或降阶模型(ROM)。

6. 技术优势

  • 成本节约:减少物理原型迭代次数,缩短开发周期。

  • 早期风险识别:避免设计阶段遗留的NVH问题。

  • 可视化呈现:通过云图、动画、声学瀑布图直观展示结果。

7. 挑战与趋势

  • 高精度建模:复杂非线性问题(如橡胶件超弹性)的仿真精度提升。

  • AI融合:利用机器学习加速仿真或自动优化设计参数。

  • 实时仿真:支持硬件在环(HIL)测试,用于主动噪声控制(ANC)系统开发。

通过NVH仿真测试技术服务,企业能够在虚拟环境中快速验证设计,实现“仿真驱动设计”的现代工程范式,显著提升产品竞争力。